Устройство оснований и фундаментов

 

Вибромолот -ударно вибрационная машина для погружения в грунт, а также извлечения из него железобетонных, деревянных и металлических свай, шпунтов, труб и др. элементов.

 

Принципиальная схема вибромолота: 1 -вибровозбудитель направленных колебаний; 2 -дебаланс; 3 - боёк; 4 - наковальня; 5 - пружинная подвеска; 6 - свая.

Висячие сваи - сваи, опирающиеся на сжимаемые грунты. Под действием продольной силы свая получает перемещение (дает осадку), достаточное для возникновения сил трения между боковой поверхностью сваи и грунтом. В результате нагрузка на основание передается как боковой поверхностью, так и нижним концом сваи.

Залог – серия ударов молота по забиваемой в грунт свае, выполняемых для замера средней величины ее отказа. Как правило, забой состоит из 10 ударов молота.

Инъектор для грунта - подобие иглы медицинского шприца, но только большого размера (диаметр 30…75 мм), в котором выход специальных растворов осуществляется через его перфорированную боковую поверхность. Растворы внедряются в грунт под давлением 3…6 атм. и расходятся в нем, образуя зону диаметром 0,6..2 м (в зависимости от коэффициента фильтрации грунта).

Технологические схемы химического закрепления грунтов под фундаментами существующих зданий

1 — фундамент; 2 — инъекторы; 3 — закрепленный грунт

 

Кабестан - специальный механизм, прикрепляемый к голове цилиндрической сваи, с помощью которого она приводится во вращение, врезается винтовой лопастью в грунт и постепенно погружается в него до заданной отметки.

Кессон- опрокинутая вверх дном герметичная ёмкость, образующая камеру, в которую нагнетается воздух таким образом, чтобы выдавить всю воду и осушить разрабатываемый грунт. После окончания опускания кессона его камера заполняется бетоном или ведутся иные работы. Кессоны применяются тогда, когда работы нулевого цикла должны производиться ниже уровня воды и требуется разработка грунта.

Ложный отказ сваи - резкое временное уменьшение значения отказа сваи, вызванное местным уплотнением грунта под её остриём; по мере восстановления структуры грунта после «отдыха» сваи она может быть добита до проектной отметки и иметь расчётную несущую способность.

Метод вертикально перемещаемой трубы (ВПТ) применяют при бетонировании конструкций под водой на глубине от 1,5 до 50 м.

Метод вертикально перемещаемой трубы:1 - затвор воронки; 2- загрузочная воронка; 3 -бетонолитная труба; 4 - рабочая эстакада(настил); 5 - опалубка (шпунтовое ограждение) по контуру бетонируемой конструкции;6-уровень воды; 7 - звенья труб; 8 - дополнительное крепление опалубки; 9 - ограждение;10 - бетоновод; 11 - плавучий кран; 12-каменно-щебеночная отсыпка.

Молот - устройство для забивания свай в грунты различного типа. Молот состоит из ударной части, перемещающейся вдоль направляющих, шабота (неподвижной части) и наголовника. По типу действия различают дизель-молоты, гидромолоты, механические молоты.

 

Трубчатый дизель-молот Штанговый дизель молот Механический молот

 

Набивные сваи – монолитные, изготавливаемые в пробуренных скважинах из железобетона, бетона или цементно-песчаного раствора.

По способу изготовления различают набивные сваи трех типов: сваи без обсадной трубы, сваи с извлекаемой из грунта обсадной трубой, сваи с неизвлекаемой обсадной трубой.

Опускной колодец представляет замкнутую в грунте, обычно симметричную открытую и снизу, и сверху конструкцию. Он либо бетонируется на месте, либо монтируется из сборных элементов. Опускные колодцы погружаются под действием собственного веса, хотя для погружения сборных элементов дополнительно может применяться вибрация. По мере погружения изнутри из колодца извлекается грунт. Для этого могут применяться экскаваторы грейферного или другого типов, иногда гидроразмыв грунта, допускается ручная разработка. После опускания колодца до заданной отметки его внутренняя полость частично или полностью заполняется бетоном. Опускной колодец может быть использован для устройства заглубленных в грунт помещений.

Опускной колодец: 1 - банкетка ножа; 2 - ножевая часть; 3 - замок из плотной глины; 4 - оболочка; 5 - тиксотропный раствор; 6 - форшахта.

Отказ сваи - средняя величина (в мм) погружения в грунт забивной сваи от одного удара молота в залоге за 10 ударов, а при вибропогружении свай - величина (в мм) погружения сваи в грунт от работы вибропогружателя за 1 минуту.

Ростверк -распределительная балка или плита, объединяющая поверху группы или ряды свай, а также столбчатые фундаменты.

Типы ростверков классифицируют в зависимости от их расположения относительно поверхности грунта, которое влияет на характер работы сваи. Различают низкий, повышенный и высокий ростверки. Низкий ростверк располагают ниже поверхности грунта. Повышенный ростверк располагают непосредственно на поверхности грунта. Высокий ростверк располагают выше поверхности грунта.

Типы свайных ростверков: а - низкий; 6 - повышенный; в, г – высокий.

Рубашка тиксотропная - слой раствора из глин соответствующих свойств, преимущественно бентонита, состава и консистенции для уменьшения трения между грунтом и перемещаемым или погружаемым сооружением (например, опускным колодцем, глубокой опорой).

Сваи бурозабивные -сваи, которые забивают в грунт сваебойными механизмами. Бурение производится шнековым буровым инструментом, после чего свая забивается до проектной отметки.

 

Последовательность изготовления набивных свай без обсодных труб с уширением:
а - бурение скважины; б - устройство уширения механическим способом; в - установка арматурного каркаса; г - погружение в скважину бетонолитной трубы; д - заполнение скважины бетонной смесью; е - извлечение бетонолитной трубы с вибрацией; ж - формирование головы сваи в инвентарном кондукторе.

Сваи забивные - сваи заводского изготовления, погружаемые в грунт забивкой, вибрированием, вдавливанием, завинчиванием, подмывом или комбинированным методом.

Забивка сваи механическим молотом:
1 – мачта копра; 2 – подвесной молот; 3 – металлический наголовник; 4 – свая

Сваи-стойки - сваи, прорезающие толщу слабых грунтов и опирающиеся на практически несжимаемые или малосжимаемые грунты (крупнообломочные грунты с песчаным наполнителем, глины твердой консистенции). Такие сваи практически всю нагрузку передают через нижний конец, т.к. при их малых вертикальных перемещениях не возникают условия для возникновения сил трения на ее боковой поверхности.

Силикатизация грунтов - химический способ закрепления слабых грунтов путем нагнетания в них химических реагентов (например, раствора силиката натрия и хлористого кальция). В результате химической реакции частицы грунта связываются в монолитную массу, прочность на сжатие возрастает, водопроницаемость уменьшается.

Стена в грунте - способ возведения вертикальных стен подземных и заглубленных сооружений, а также противофильтрационных завес, устраиваемых в траншеях под защитой раствора (суспензии) из бентонитовых глин, удерживающего грунт в траншеях от обрушения.

Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»: а - котлованы в городских условиях; б - подпорные стенки; в - тоннели; г - противофильтрационные диафрагмы; д - подземные резервуары.

Фундаменты мелкого заложения - фундаменты, имеющие отношение высоты к ширине подошвы, не превышающее 4, и передающие нагрузку на грунты основания преимущественно через подошву. Такие фундаменты возводят в котлованах, открытых на проектную глубину 1-5 метров. К фундаментам мелкого заложения относятся:

1) столбчатые

2) ленточные

3) плитные

Схема фундамента мелкого заложения:1 - фундамент; 2 - колонна; 3 - обрез фундамента.

Цементация грунта - нагнетание в грунт цементной суспензии или специального раствора с водой, по трубе– иньектору, погруженному в грунт. После нагнетания раствор твердеет и образует слабофильтрующее, прочное основание. Цементация грунта необходима в скальных грунтах с трещинами или в грунтах, характеризующихся высокой пористостью (проницаемостью).

 

 

6. Возведение каменных конструкций

Бут (Бутовый камень) - естественный строительный камень неправильной формы, получаемый при разработке залежей осадочных известняков и метаморфических пород. Применяется для кладки фундаментов, отмостки откосов и т. п.

Бутобетонная кладка - кладка из бутового камня, утапливаемого в бетонную смесь, и применяют ее для тех же целей, что и бутовую.

Бутобетонная кладка Бутовая кладка

Бутовая кладка -кладка из природных камней неправильной формы, т.е. бутовым камнем. Ее применяют, главным образом, для устройства фундаментов и стен подвалов, декоративных конструкции стен.

Версты- крайние ряды кирпича в рядах, которые образуют поверхность кладки. Версты, расположенные со стороны фасада здания, называются наружными, расположенные внутри - внутренними.

Забутовочные кирпичи (забутка) - кирпичи, уложенные между внутренней и наружной верстами.

Стороны кирпича Элементы стен сплошной кладки

Кельма - стальная лопатка с деревянной ручкой; предназначена для разравнивания раствора, заполнения раствором вертикальных швов и подрезки лишнего раствора при выполнении каменных работ.

Кирпич -строительный искусственный камень правильной формы, сформированный из минеральных материалов и приобретающий камнеподобные свойства (прочность, водостойкость, морозостойкость) после обжига или обработки паром.

Ложок- длинная и узкая грань кирпича.

Перевязка шва- определенный порядок укладки кирпичей относительно друг друга.

Постель -широкие плоские стороны кирпича.

Правила разрезки кладки

Первое правило требует, чтобы кирпичи или камни в кладке располагались рядами (слоями), перпендикулярными к усилиям, возникающим в процессе кладки.

Второе правило состоит в том, что вертикальные швы в кладке должны быть параллельны ее наружной поверхности или перпендикулярны к ней.

Третье правило разрезки кладки требует, чтобы вертикальные плоскости разрезки каждого ряда (слоя) смещались от плоскостей разрезки смежных рядов, в результате чего над и под каждым вертикальным швом ряда кладки находится не шов, а камень или кирпич.

Правило- отфугованная деревянная рейка сечением 30x80 мм, длиной 1,5 - 2 м или дюралюминиевая рейка специального профиля длиной 1,2 м. С помощью правила (гладкой деревянной рейки длиной 1,2–2 метра) контролируется лицевая поверхность кирпичной кладки.

 

Пустошовка - кладка, при которой по наружному краю стены оставляют пустым часть шва между кирпичами, чтобы лучше держалась штукатурка.

Расшивка (гл.) - придание определенной формы лицевым швам кирпичной или каменной кладки и уплотнения раствора в швах кирпичной кладки. Расшивка швов. 1- в пустошовку, 2- круглый валик, 3-косая подрезка.

Расшивка (сущ.)(ГОСТ 12803-76) - инструмент для придачи швам выпуклой или вогнутой формы.

Тесовая кладка - кладка из природных, предварительно обработанных камней. Применяют для мостовых опор, путепроводов, подпорных стенок, набережных, труб под насыпями, декоративной кладки и т.д.

Тычок -торцы кирпича.

Шнур-причалка- шнур толщиной 3 мм, который натягивают при кладке верст между порядовками и маяками. Шнуром-причалкой пользуются, как ориентиром для обеспечения прямолинейности и горизонтальности рядов кладки, а также одинаковой толщины горизонтальных швов. С помощью шнура-причалки каменщик определяет, какое положение должен иметь каждый укладываемый кирпич в версте.

Шов - специальное конструктивное разделение одного цельного строительного элемента от другого.